Procédé et machine pour le forgeage d'une pièce de forme générale cylindrique présentant des parties en creux et notamment d'un foret hélicoïdal. L'invention .concerne un procédé de for geage à chaud d'une pièce de forme générale cylindrique, présentant des parties en creux, notamment d'un foret hélicoïdal, procédé ca ractérisé en ce qu'on forme progressivement et de facon continue une ébauche portée à la température de forgeage entre deux cylindres forgeurs identiques et parallèles entre eux, munis de parties saillantes correspondant aux parties en creux de ladite pièce,
qu'on fait tourner ces deux cylindres à une même vitesse et l'ébauche en sens contraire à cette même vitesse multipliée par le rapport du nombre de parties saillantes d'un des cylindres for geurs au nombre de parties en creux de la pièce cylindrique, qu'on maintient. l'ébauche entre deux supports pour que son axe reste constamment dans le plan formé par les axes des cylindres au cours du forgeage.
L'invention a aussi pqur objet une machine pour la mise en oeuvre de ce procédé, cette machine étant caractérisée en ce qu'elle com porte deux cylindres de forgeage identiques munis de nervures dont la forme correspond aux parties en creux de la pièce à obtenir par forgeage; deux arbres d'entraînement paral lèles pour porter ces cylindres côte-à-côte; des moyens pour entraîner ces deux arbres simul tanément à la même vitesse de rotation quel que soit leur écartement; des moyens pour écarter et pour pousser l'un vers l'autre ces deux arbres;
des moyens pour maintenir et supporter l'ébauche de façon que son axe reste constamment dans le- plan formé par les axes des cylindres au cours du forgeage; des moyens pour amener l'ébauche entre les cylin dres forgeurs écartés, avant forgeage, et pour retirer ,cette ébauche après forgeage;
et des moyens pour faire tourner l'ébauche, #aii début du forgeage tout au moins, en sens inverse des cylindres forgeurs et à la vitesse de ces cylindres multipliée par le rapport diï nombre de nervures d'un des cylindres au nombre de parties en creux de la pièce.
Cette machine permet de forgér une ébau che cylindrique avec un coefficient. de péné- tration s'approchant de 100 %, ce coefficient étant défini par le rapport de la distance d'avancement des cylindres l'un vers l'autre (depuis le premier contact des cylindres avec l'ébauche jusqu'à la fin du forgeage) au dia mètre de l'ébauche avant forgeage.
Le procédé, objet de l'invention, permet notamment de forger, en. ime seule chaude, un foret hélicoïdal de texture homogène et serrée; ce foret peut être trempé aussitôt après forgeage si on a soin de l'amener à la température désirée;
il suffit ensuite de le rec tifier à la meule. On obtient ainsi un outil de qualité dont le prix de revient est réduit par rapport à celui des forets obtenus par d'autres procédés, car la. dépense en main-d'oeuvre que nécessite son usinage est relativement faible et, de plus, la fabrication selon le procédé ne provoque pratiquement aucune perte de métal..
Le dessinannexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution du moyen de mise en aeuvre du procédé.
La fig. 1 est une vite en coupe schémati que d'une ébauche serrée entre deux cylindres forgeurs au début du forgeage.
La fig. 2 est une vue en coupe de l'ébauche de la. fig. 1 et des cylindres forgeurs à la fin du forgeage.
La fig. 3 est une vue en coupe après for geage de l'ébauche de la -fig. 1, les cylindres forgeurs étant écartés pour permettre d'éloi gner la pièce forgée.
La fig. 4 est une vue en plan du dessus d'une machine à forger à chaud des forets. La fig. 5 est une vue en coupe suivant V-V de la fig. 4.
Sur toutes les figLires du dessin, les indices de référence 1 et 2 désignent deux cylindres forgeurs, 3, une ébauche cylindrique à forger et 3f, cette même ébauche après. forgeage.
Les cylindres1 et 2, identiques présentent des nervures4 hélicoïdales correspondant aux gorges d'un foret à forger. L'ébauche 3 est maintenue en cours de forgeage, à sa partie inférieure et à sa partie supérieure, entre deux supports 5 et 6 dont la position est ré glable comme on le verra.. Les cylindres 1 et 2 ont leurs axes parallèles disposés dans un même plan horizontal et les supports 5 et 6 présentent chacun une arête horizontale paral lèle à ces axes.
Au début du forgeage (fig. 1), l'ébauche 3 est dans la position représentée sur la fig. 1, elle se trouve serrée, d'une part, entre les ner vures 4 des cylindres 1 et 2, d'autre part, entre les arêtes horizontales des supports 5 et 6, et exactement dans une position où l'axe de cette ébauche 3 est dans le plan des axes des cylindres 1 et 2 et à égale distance de ces axes;
les cylindres 1 et 2 tournent tous les deux à la même vitesse, par exemple, dans le sens indiqué par lés flèches, tandis que l'ébau che 3 tourne en sens inverse, son entraîne ment étant assuré, au début du forgeage, par un dispositif d'entaînement lié aii dispositif d'entraînement des cylindres let 2, comme on le verra ci-après.
11 la fin du forgeage (fig. 2), les nervures 4 ont pénétré dans le corps de l'ébauche 3 qui devient une pièce forgée désignée par 3f; on écarte alors (fig. 3) les cylindres 1 et 2 l'un de l'autre, en même temps qu'on lève le support 6 et qu'on abaisse le support 5 pour libérer et éloigner la. pièce forgée 3f mainte nue, comme on le verra, dans les pinces d'une broche.
La machine à forger représentée sur les fig. 4 et 5 est équipée de deux cylindres for- geilrs 1 et 2 munis de nervures 4 hélicoï dales disposées pour le forgeage de forets héli coïdaux. Cette machine comporte un bâti 7 fixe portant des paliers fixes pour un arbre 8 sur lequel est claveté le cylindre 1. Le cylin dre S est monté sur un arbre 9 porté par un bâti 10 qui peut coulisser sur le bâti 7 dans une direction perpendiculaire aux axes des cylindres 1 et 2; ce coulissement est provoqué par deux vérins hydrauliques ou pneumati ques 11 et 12.
Une barre 13 solidaire du bâti 10 porte une, butée 14 réglable, destinée à prendre appui sur une contrebutée 15 soli daire du bâti 7 pour limiter le déplacement de la barre 13 et par là le rapprochement des cylindres 1 et 2.
L'ébauche 3 est portée par une ;broche 16 mise en rotation par un dispositif 17 à cra- bots.
La tête 18 portant la. broche 16 peut être avancée ou recfée au moyen de vérins hydrau liques ou pneiunatiques 19 qui déterminent le déplacement de la broche parallèlement aux axes des cylindres 1 et 2.
La tête 18 porte-broche est elle-même por tée par un chariot 20 monté pour coulisser, sur une table 21 horizontale, dans une direc tion perpendiculaire aux axes des cylindres 1 et 2.
Une barre 22, articulée, d'une- part, sur le bâti 10 autour d'un axe 23 vertical, d'autre part, entraînée par un axe 24 vertical soli daire du bâti, mais réglable, entraîne à son tour le chariot 20 par, un axe vertical 25. L'axe 25 est équidistant des axes 23 et 24, de sorte que les déplacements du chariot 10 sont transmis au chariot 20 -avec une amplitude moitié moindre. Les supports 5 et 6 (dont seul le support 5 est représenté sur la fig. 4) sont solidaires du chariot 20.
Ces supports 5-6 sont montés dans des montures 26-27 à cou lisse verticale; ils présentent eux-mêmes des coulisses transversales symétriquement inch nées par rapport à l'horizontale et dans ces coulisses sont engagés des coulisseaux 28-29, fixés aux extrémités de tiges à crémaillères 30-31, faisant partie d'un dispositif hydrau lique ou pneumatique 32. Ce dispositif 32 per met d'obtenir l'écartement des supports 5-6 avant. et après forgeage d'une ébauche. Il y a. lieu de noter que pendant le forgeage, qui fait gonfler la pièce, les supports 5 et 6 s'écar tent légèrement de manière à rester en contact avec la pièce.
Un dispositif de réchauffage 33, à gaz combustible, peut être utilisé pour maintenir une température convenable en cours de tra vail.
La machine reçoit son mouvement d'un arbre moteur 34 qui peut comporter un dis positif d'embrayage et de freinage, dispositif dont une extrémité peut être entraînée par un variateur de vitesse permettant d'adopter la vitesse la phis favorable au fonctionnement de la machine. Cet arbre 34 est muni d'une roue 35 portant une chaîne qui entraîne une roue 36 et une roue 37.
La roue 36 commande, par un pignon 38 solidaire, deux pignons 39-40 identiques; le pignon 39 commande par l'intermédiaire de son arbre 41 et par vis tangente une roue hélicoïdale 42 qui entraîne l'arbre 8; le pignon 40 entraîne de même un arbre 43 avec vis tan gente commandant une roue 44 qui entraîne l'arbre 9. L'arbre 43 est monté pour pouvoir coulisser dans des paliers fixes non représen tés.
L'arbre 45 de la. roue 37 porte une roue dentée 46 en prise avec, une roue dentée 47 dont l'arbre 48 commande un arbre 49 exten sible par coulissement dans un manchon 50, cet arbre 49 présentant à ses extrémités des articulations 51 et 52. L'articulation 52 com mande, par un arbre 53 à vis, tme roue 51 qui entraîne en rotation la broche 16 lors que le dispositif 17 à crabots est enclenché.
Le jeu de roues 46-47 peut être facile ment démonté et remplacé par un jeu de roues de rapport différent, lorsqu'il y a lieu de modifier la vitesse de la broche 16.
Il est bien entendu que d'autres formes d'exécution sont possibles et qu'il est du do maine du technicien d'adjoindre à la machine un dispositif pour refroidir les .cylindres de forgeage, par exemple.
On pourrait notamment monter la broche 16 pour que son axe ne puisse pas être dé placé en translation, tandis que les cylindres 1 et 2, disposés symétriquement de part et d'autre de cette broche, pourraient s'en éloi gner ou s'en rapprocher simultanément d'une même distance.